بحث در مورد فناوری استخراج طلا با سیانید سدیم

معرفی

طلا، فلز گرانبهایی که به دلیل کمیاب بودن، چکش خواری و مقاومت در برابر خوردگی بسیار ارزشمند است، برای قرن ها نماد ثروت و وسیله مبادله بوده است. استخراج طلا از سنگ معدن آن فرآیند پیچیده ای است که در طول زمان تکامل یافته است. در میان روش های مختلف، استفاده از سیانید سدیم in استخراج طلاکه به عنوان سیانیداسیون شناخته می شود، از دهه 1970 تکنیک غالب بوده است. این پست وبلاگ به جزئیات این تکنیک، اصول کار، ملاحظات زیست محیطی و ایمنی، و چشم اندازهای آینده می پردازد.

نقش سیانور در استخراج طلا

نحوه واکنش سیانید با طلا

Cyanide, a chemical compound containing کربن and nitrogen, forms a soluble complex with gold in the presence of oxygen. The reaction can be represented by the following chemical equation:

4Au + 8NaCN + O2 + 4H4O → XNUMXNa[Au(CN)XNUMX] + XNUMXNaOH

در این واکنش، طلا اکسید می شود و یک کمپلکس پایدار و محلول سدیم آئورو تشکیل می دهدسیانید (Na[Au(CN)2]). این اجازه می دهد تا طلا از ماتریس سنگ معدن جدا شده و از طریق فرآیندهای بعدی بازیابی شود.

شرایط سیانیداسیون موثر

برای اینکه فرآیند سیانیداسیون کارآمد باشد، چندین شرط باید رعایت شود. غلظت از سیانید سدیم در محلول لیچینگ معمولاً از 100 ppm تا 500 ppm (0.01٪ - 0.05٪) متغیر است. برای جلوگیری از تشکیل گاز سیانید هیدروژن که بسیار سمی است، سطح pH مناسب، معمولاً در حدود 10-11 حفظ می شود. علاوه بر این، حضور اکسیژن بسیار مهم است، زیرا به عنوان یک عامل اکسید کننده در واکنش عمل می کند. با این حال، در برخی موارد، به دلیل نگرانی های هزینه، استفاده از اکسیژن اضافی برای سرعت بخشیدن به فرآیند شستشو همیشه در آسیاب ها انجام نمی شود.

فرآیند شستشوی سیانید

آماده سازی سنگ معدن

قبل از شستشوی سیانید، باید سنگ معدن طلا آماده شود. این معمولاً شامل خرد کردن و آسیاب کردن سنگ معدن برای افزایش سطح آن است. هرچه ذرات سنگ معدن ریزتر باشد، طلا بیشتر در معرض محلول سیانید قرار می گیرد و راندمان شستشو را افزایش می دهد. پس از خرد کردن و آسیاب کردن، سنگ معدن ممکن است از طریق جداسازی ثقلی یا شناورسازی برای حذف برخی از کانی‌های گنگ و تغلیظ کسر حاوی طلا پردازش شود.

آبشویی هیپ

لیچینگ هیپ یک روش پرکاربرد در عملیات استخراج طلا در مقیاس بزرگ است. در این فرآیند سنگ معدن تهیه شده به صورت انبوه بر روی یک لاینر غیر قابل نفوذ چیده می شود. محلول رقیق از سیانید سدیم سپس روی توده سنگ پاشیده یا چکه می شود. همانطور که محلول در داخل کپه نفوذ می کند، با طلای موجود در سنگ معدن واکنش می دهد و کمپلکس های محلول طلا - سیانید را تشکیل می دهد. این مجتمع ها در پایین پشته در یک حوض یا سیستم جمع آوری جمع آوری می شوند.

لیچینگ هپ مقرون به صرفه است، به ویژه برای سنگ معدن های کم عیار. با این حال، نیاز به مدیریت دقیق برای جلوگیری از نشت محلول های حاوی سیانید به محیط دارد.

شستشوی VAT (آسیاب های کنترل شده)

شستشوی VAT، همچنین به عنوان سیانیداسیون vat یا شستشوی همزن شناخته می شود، اغلب در یک آسیاب تخصصی در محل معدن انجام می شود. در این روش سنگ معدن ریز خرد شده را در مخازن یا مخازن قرار می دهند. یک محلول حاوی سیانید اضافه می شود و مخلوط به هم زده می شود تا از تماس خوب بین سنگ معدن و محلول اطمینان حاصل شود. اکسیژن موجود در هوا یا گاهی اوقات اکسیژن اضافی برای تسهیل واکنش وارد می شود.

در مقایسه با شسته شدن پشتهلیچینگ vat امکان کنترل بهتر شرایط آبشویی مانند دما، pH و سرعت هم زدن را فراهم می کند. اما به دلیل نیاز به تجهیزات تخصصی و مصرف انرژی بیشتر، عموماً گرانتر است.

بازیابی طلا از محلول های سیانید

هنگامی که طلا در محلول سیانید حل شد، باید بازیابی شود. دو روش اصلی برای این کار وجود دارد:

1. کربن - در - شستشو (CIL) و کربن - در - پالپ (CIP): در فرآیند CIL، کربن فعال مستقیماً به خمیر سیانید شسته شده اضافه می شود. کمپلکس‌های طلا - سیانید به دلیل سطح بالا و خاصیت جذب قوی بر روی سطح کربن فعال جذب می‌شوند. در فرآیند CIP ابتدا خمیر از محلول جدا شده و سپس محلول از یک سری مخازن پر از کربن فعال عبور داده می شود. پس از جذب، کربن بارگیری شده با طلا از سیستم خارج می شود و برای بازیابی طلا بیشتر پردازش می شود.

2. رسوب روی: گرد و غبار روی یا براده های روی را می توان به محلول طلا - سیانید اضافه کرد. روی الکترومثبت‌تر از طلا است، بنابراین طلا را از مجموعه طلا - سیانید جابجا می‌کند. واکنش به شرح زیر است:

2Na[Au(CN)2] + Zn → XNUMXAu + NaXNUMX[Zn(CN)XNUMX]

سپس طلای رسوب شده را می توان با فیلتراسیون یا ته نشینی از محلول جدا کرد.

ملاحظات زیست محیطی و ایمنی

سمیت سیانور

سیانید یک ماده شیمیایی بسیار سمی است. در غلظت های بالا می تواند برای انسان، حیوانات و آبزیان کشنده باشد. در زمینه استخراج طلا، نگرانی اصلی انتشار بالقوه سیانید در محیط زیست، به ویژه در آب های سطحی است. ماهی ها به ویژه به سیانید حساس هستند و حتی سطوح پایین سیانید در آب می تواند تأثیر مخربی بر اکوسیستم های آبی داشته باشد.

مدیریت زیست محیطی

برای به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی استفاده از سیانید در معدن طلا، اقدامات متعددی انجام می شود. معادن ملزم به رعایت مقررات سختگیرانه در مورد تخلیه محلول های حاوی سیانید هستند. تاسیسات باطله، جایی که محلول‌های حاوی سیانید باقیمانده و مواد زائد ذخیره می‌شوند، با آسترهای غیرقابل نفوذ برای جلوگیری از نشت طراحی شده‌اند. علاوه بر این، روش‌های درمانی مختلفی برای کاهش یا حذف سیانید از محلول‌ها قبل از تخلیه استفاده می‌شود. این روش ها شامل اکسیداسیون شیمیایی، تصفیه بیولوژیکی و استفاده از اشعه ماوراء بنفش برای تجزیه سیانید است.

بسیاری از عملیات معدنی همچنین با هدف بازیافت و استفاده مجدد از سیانید باقیمانده در مدارهای پردازش برای کاهش مصرف کلی سیانید انجام می شود.

اقدامات ایمنی برای کارگران

پرسنل معدن در معرض خطر قرار گرفتن در معرض سطوح سمی سیانید هستند. برای محافظت از کارگران، معادن مجموعه ای از اقدامات ایمنی را اجرا می کنند. اینها شامل استفاده از اتوماسیون برای کاهش تماس مستقیم انسان با مواد حاوی سیانید، ارائه لباس های محافظ مناسب برای کارگران، مانند دستکش، پیش بند، و ماسک تنفسی، و اجرای برنامه های آموزشی ایمنی منظم است.

چشم انداز آینده

علیرغم استفاده گسترده، روش استخراج طلا بر پایه سیانید به دلیل نگرانی های زیست محیطی و ایمنی با چالش هایی مواجه است. در نتیجه، علاقه فزاینده ای به توسعه روش های استخراج طلای جایگزین و سازگار با محیط زیست وجود دارد. برخی از این تکنیک‌های نوظهور شامل استفاده از تیوسولفات، برمید یا مایعات یونی به عنوان مایع‌کننده‌های جایگزین است. با این حال، این روش ها هنوز در مرحله تجربی یا اولیه تجاری سازی هستند و محدودیت های خاص خود را از نظر هزینه - اثربخشی و کارایی دارند.

در این بین، صنعت معدن طلا به تمرکز خود بر بهبود ایمنی و عملکرد زیست محیطی فرآیند سیانید - شستشو ادامه خواهد داد. این شامل بهینه‌سازی بیشتر استفاده از سیانید، بهبود روش‌های تصفیه زباله‌های حاوی سیانید و تقویت انطباق با مقررات است.

نتیجه

استفاده از سیانید سدیم در استخراج طلا سنگ بنای صنعت معادن مدرن طلا برای چندین دهه بوده است. این یک روش نسبتا کارآمد و مقرون به صرفه برای استخراج طلا از انواع سنگ معدن ارائه می دهد. با این حال، سمیت سیانید و اثرات زیست محیطی بالقوه آن را نمی توان نادیده گرفت. با پیشرفت صنعت، باید تعادلی بین مزایای اقتصادی استخراج طلا و نیاز به حفاظت از سلامت انسان و محیط زیست ایجاد شود. چه از طریق بهبود فرآیندهای موجود مبتنی بر سیانید یا توسعه فناوری‌های جدید و جایگزین، آینده استخراج طلا در یافتن روش‌های پایدارتر و ایمن‌تر نهفته است.